Австралійські науковці успішно відновили повноцінну роботу космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), використовуючи інноваційний програмний комплекс на основі штучного інтелекту AMIGO. Таке вирішення технічної проблеми дозволило усунути розмитість зображень, яка виникла через незначні електронні спотворення у детекторах телескопа, та повернути йому здатність проводити високоточні спостереження за далекими екзопланетами та іншими космічними об’єктами.
Про це розповідає ProIT
Як працює AMIGO і хто його створив
Розробкою програмного забезпечення займались дослідники Луї Десдуа та Макс Чарльз із Сіднея, які зуміли дистанційно вирішити проблему, котра раніше вимагала б відправлення астронавтів на орбіту для фізичного ремонту. Вчені створили алгоритми, які дозволили не лише усунути розмитість, але й відновити чіткість одного з основних інструментів телескопа без необхідності космічної місії. Саме цей успіх надихнув науковців зробити татуювання із зображенням JWST, який їм вдалося «врятувати».
“Десдуа та Чарльз розробили ПЗ, яке дозволило усунути розмитість зображення JWST. Їхня робота відновила чітке функціонування одного з його найважливіших інструментів, виключивши необхідність у фізичному ремонті або космічних місіях”.
Інновація на основі австралійських технологій
Ключову роль у відновленні телескопа відіграв інтерферометр з маскувальною апертурою (AMI) — унікальний компонент JWST, розроблений професором Пітером Тутіллом із Сіднейського університету та Сіднейського інституту астрономії. AMI дозволяє отримувати надзвичайно чіткі зображення зірок і екзопланет, але саме він піддався впливу електронних спотворень у детекторі камери.
Науковці виявили, що електричний заряд просочувався в сусідні пікселі, викликаючи легку розмитість зображення, що нагадувало проблему, з якою зіткнувся телескоп “Хаббл” на початку своєї роботи. Якщо дефект оптики “Хаббла” усували за допомогою спеціальної місії з астронавтами, то у випадку JWST вчені зуміли впоратися дистанційно.
У співпраці з професором Тутіллом та Беном Поупом із Університету Маккуорі команда створила програмне рішення AMIGO (Aperture Masking Interferometry Generative Observations), яке використовує сучасні методи моделювання та штучні нейронні мережі для точного відтворення роботи оптичних і електронних систем телескопа.
Розроблений алгоритм дозволив усунути спотворення та максимально підвищити точність AMI. Завдяки цьому JWST отримав змогу фіксувати ще слабші астрономічні об’єкти, зокрема прямі зображення тьмяної екзопланети і червоно-коричневого карлика, які обертаються навколо зорі HD 206893 на відстані близько 133 світлових років від Землі.
Під керівництвом Макса Чарльза оновлений AMI продемонстрував свою ефективність у створенні високодеталізованих знімків джету чорної діри, вулканічної поверхні супутника Юпітера Іо, а також пилових зіркових вітрів WR 137. Це відкриває нові можливості для астрономічних досліджень без необхідності запуску дорогих ремонтних місій у космос.
Результати дослідження оприлюднено на сервері препринтів arXiv.
